重积分历年考题
- 格式:doc
- 大小:480.00 KB
- 文档页数:6
第九章 重积分一、选择题1.I=222222(),:1x y z dv x y z Ω++Ω++=⎰⎰⎰球面部, 那么I= [ C ]A.⎰⎰⎰ΩΩ=dv 的体积B.⎰⎰⎰142020sin dr r d d θϕθππ C.⎰⎰⎰104020sin dr r d d ϕϕθππ D. ⎰⎰⎰14020sin dr r d d θϕθππ 2.Ω是x=0, y=0, z=0, x+2y+z=1所围闭区域,那么⎰⎰⎰Ω=xdxdydz [ B ]A.⎰⎰⎰---y x x dz x dy dx 21021010 B.⎰⎰⎰---y x xdz x dy dx 21021010 C.⎰⎰⎰-10210210dz x dx dy yD.⎰⎰⎰---y x y dz x dx dy 21021010 3. 设区域D 由直线,y x y x ==-和1x =所围闭区域,1D 是D 位于第一象限的局部,那么[B ]〔A 〕()()1cos d d 2d d DD xy x xy x y xy x y +=⎰⎰⎰⎰〔B 〕()()()1cos d d 2cos d d DD xy x xy x y x xy x y +=⎰⎰⎰⎰〔C 〕()()1cos d d 2(cos())d d DD xy x xy x y xy x xy x y +=+⎰⎰⎰⎰〔D 〕()()cos d d 0Dxy x xy x y +=⎰⎰4.Ω:1222≤++z y x ,那么⎰⎰⎰Ω=++++++dxdydz z y x z y x z 1)1ln(222222 [ C ]A. 1B. πC. 0D.34π5.222{(,),0}D x y x y a y =+≤≥,其中0a >,那么Dxy d σ=⎰⎰ D A.220sin cos a d r dr πθθθ⎰⎰ B.300sin cos ad r dr πθθθ⎰⎰C.3(sin cos )ad r dr πθθθ-⎰⎰ D.320sin cos ad r dr πθθθ⎰⎰-302sin cos ad r dr ππθθθ⎰⎰6.设,010,()()0,a x a f x g x ≤≤⎧>==⎨⎩其余,D 为全平面,那么()()D f x g y x dxdy -=⎰⎰ CA.aB.212a C.2a D.+∞7.积分cos 20(cos ,sin )d f r r rdr πθθθθ⎰⎰可写为 DA.100(,)dy f x y dx ⎰B.100(,)dy f x y dx ⎰ B.11(,)dx f x y dy ⎰⎰D.10(,)dx f x y dy ⎰8.交换二次积分22(,)x dx f x y dy ⎰⎰的积分顺序为〔 A 〕.(A) 420(,)dy f x y dx ⎰(B)400(,)dy f x y dx ⎰ (C)242(,)xdy f x y dx ⎰⎰(D)402(,)dy f x y dx ⎰9.设平面区域D 由140,0,,1x y x y x y ==+=+=围成,假设31[ln()],DI x y dxdy =+⎰⎰32(),DI x y dxdy =+⎰⎰33[sin()],DI x y dxdy =+⎰⎰ 那么123,,I I I 的大小顺序为〔 C 〕.(A) 123I I I << (B) 321I I I << (C) 132I I I << (D) 312I I I << 10.221x y ≤+≤⎰⎰的值 〔 B 〕.(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 0 (D) 不能确定 11.设积分区域D 由||,||(0)x a y a a ==>围成,那么Dxydxdy =⎰⎰〔 C 〕.(A)1 (B) 14 (C) 0 (D) A, B, C 都不对12.221x y ≤+≤⎰⎰的值 〔 B 〕.(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 0 (D) 不能确定 13.把二次积分2210x y dx dy +⎰化为极坐标形式的二次积分〔B 〕.(A)221r d re dr πθ⎰⎰ (B)2221rd re dr ππθ-⎰⎰(C)2221r d e dr ππθ-⎰⎰ (D) 221r d e dr πθ⎰⎰14.设积分区域D 是由直线y=x,y=0,x=1围成,那么有⎰⎰=Ddxdy 〔A 〕〔A 〕⎰⎰x dydx 01〔B 〕⎰⎰ydxdy 01〔C 〕⎰⎰01xdydx 〔D 〕⎰⎰yxdxdy 115.设D 由1,2,===y x y x y 围成,那么⎰⎰=D dxdy 〔B 〕〔A 〕21〔B 〕41〔C 〕1 〔D 〕2316.根据二重积分的几何意义,以下不等式中正确的选项是( B ); (A) D x D,0d )1(⎰⎰>-σ:x ≤1,y ≤1;(B) D x D,0d )1(⎰⎰>+σ:x ≤1,y ≤1;(C)D y x D,0d )(22⎰⎰>--σ:22y x +≤1;(D) D y x D,0d )ln(22⎰⎰>-σ:x +y ≤1 17.=+⎰⎰y x y x Dd d 22( C ),其中D :1≤22y x +≤4;(A)2π4201d d r r θ⎰⎰; (B)2π41d d r r θ⎰⎰;(C)2π2201d d r r θ⎰⎰; (D)2π201d d r r θ⎰⎰18. 二重积分⎰⎰=≤≤≤≤1010y x xydxdy 〔C 〕〔A 〕1 〔B 〕21〔C 〕41〔D 〕219.dxdy y x y x ⎰⎰≤++132222的值等于〔 A 〕A.π43; B.π76; C.π56; D.π23 20.二重积分⎰⎰=≤≤≤≤1010y x xydxdy 〔C 〕〔A 〕1 〔B 〕21〔C 〕41〔D 〕221. 设D 是区域(){}()π8 ,|,22222=⎰⎰+≤+dxdy y x a y xy x D又有,那么a=〔B 〕〔A 〕1 〔B 〕2 〔C 〕4 〔D 〕822. 假设D 是平面区域(){}e y x y x ≤≤≤≤1 ,10|,,那么二重积分=⎰⎰dxdy y xD 〔B 〕〔A 〕2e 〔B 〕21〔C 〕e 〔D 〕123. 设D 由1,2,===y x y x y 围成,那么⎰⎰=D dxdy 〔B 〕〔A 〕21〔B 〕41〔C 〕1 〔D 〕23二、填空题 1.变换积分次序(,)f x y dx =1(,)(,)f x y dy f x y dy +2.比较大小:其中D 是以(0,0),(1,1),(1,1)-为顶点的三角形22()Dx y dxdy -⎰⎰< D3.变换积分次序2142(,)ydy f x y dx -=⎰⎰1411(,)(,)dx f x y dy dx f x y dy +⎰⎰⎰4.交换二次积分的积分次序()2211,x dx f x y dy ⎰⎰=()421,dy f x y dx ⎰5. 交换dx e dy yx ⎰⎰112的积分次序后的积分式为2100xx dx dy e ⎰⎰,其积分值为()112e - 6、交换二次积分的积分次序后,)(1010y x ,f dx x⎰⎰-dy=⎰⎰-1010),(ydx y x f dy7、交换二次积分的次序⎰⎰-=ax ax xdy y x f dx 022),(0(,)a ya dy f x y dx ⎰⎰三、计算与证明1. 计算⎰⎰Ddxdy xy 2, 其中D 是抛物线2y =2x 与直线x=21所围闭区域解:⎰⎰Ddxdy xy 2=⎰⎰--11212122y dx xy dy=⎰--1162)8181(dy y y=2112.计算I=⎰⎰+Ddxdy y x 22sin , D={(x, y)22224ππ≤+≤y x }解:令x=rcos θ, y=rsin θ那么I=⎰⎰πππθ220sin rdr r d=26π-3.设G(x)在10≤≤x 上有连续的)(''x G , 求I=dxdy y x xyG D⎰⎰+)(22'', 其中D 为122≤+y x 的第一象限局部解:在极坐标下计算积分,D={(r,θ)20,10πθ≤≤≤≤r }I=θθθ⎰⎰Drdrd r G r )(cos sin 2''2=⎰⎰202''13)(cos sin πθθθdr r G r d=dr r G r )(212''103⎰ =du u G u )(41''1⎰ =)]1(0)1([41'G G G -+)( 4.xy dxdy Ω⎰⎰,其中Ω是以a 为半径,坐标原点为圆心的圆。
重积分习题三1、试求函数f(x,y)=xy2在区域D:0≤x≤1,0≤y≤1上的平均值。
2、计算二次积分3、计算二次积分4、计算二次积分5、计算二次积分6、计算二次积分7、计算二次积分8、计算二次积分9、计算二次积分10、计算二次积分11、计算二次积分12、计算二重积分其中D:|x|≤2,|y|≤1.13、计算二重积分其中D:0≤x≤1,0≤y≤2.14、计算二重积分其中D:0≤x≤a0≤y≤b.15、计算二重积分其中D:0≤x≤1,0≤y≤2.16、计算二重积分其中D:0≤x≤1,0≤y≤1.17、计算二重积分其中D:0≤x≤1,0≤y≤1.18、计算二重积分其中D:-1≤x≤1,0≤y≤2.19、计算二重积分其中D:0≤x≤2,-1≤y≤1.20、计算二重积分其中D:0≤x≤π,0≤y≤.21、计算二重积分其中D:-1≤x≤3,0≤y≤2.22、计算二重积分其中D:0≤x≤1,0≤y≤4.23、计算二重积分其中24、计算二重积分其中D:|x|≤π,|y|≤1.25、计算二重积分其中D:|x|≤3,|y|≤1.26、计算二重积分其中D:|x|≤1,0≤y≤1.27、计算二重积分其中D是以O(0,0)A(1,1)和B(0,1)为顶点的三角形区域。
28、计算二重积分其中D:0≤x≤1,-1≤y≤0.29、计算二重积分其中D:0≤y≤sin x,0≤x≤π.30、计算二重积分其中D是由曲线y=x2,直线y=0,x=2所围成区域。
31、计算二重积分其中D为由y=x,y=2x,x=4所围成的区域。
32、计算二重积分其中D:x≤y≤x,1≤x≤2.33、计算二重积分其中D是由直线x=0,y=π和y=x围成的区域。
34、计算二重积分其中D是由直线y=x,y=x+1,y=1及y=3所围成的区域。
35、计算二重积分其中36、计算二重积分其中D:-1≤x≤1,1≤y≤1.37、计算二重积分其中D:|x|≤π,0≤y≤1.38、计算二重积分其中D为由y=x,x=0,y=1所围成的区域。
重积分练习一. 填空1.⎰⎰12),(xx dy y x f dx 交换积分次序后为_________________.2.用柱面坐标系化三重积分为三次积分________________),,(=⎰⎰⎰Ωdv z y x f其中2,1,1:22===+Ωz z y x 围成. 3. (化为柱面坐标中的三次积分)__________________),,(22222211111111==⎰⎰⎰--+-------dz z y x f dydxI y x y x x x (化为柱面坐标中的三次积分) 二.选择题1. =+⎰⎰-dy y x dxx x243221( ).A. ⎰⎰302πθrdr d . B.⎰⎰232ππθrdr d C.⎰⎰3022πθdr r d . D.⎰⎰2322ππθdr r d2.若区域D 由1)1(22=+-y x 所围,则⎰⎰Ddxdy y x f ),(化成累次积分为 ( )A.⎰⎰πθθθθ0cos 20)sin ,cos (rdr r r f d . B. ⎰⎰-ππθθθθcos 20)sin ,cos (rdr r r f dC.⎰⎰20cos 20)sin ,cos (2πθθθθrdr r r f d D. ⎰⎰-22cos 20)sin ,cos (ππθθθθrdr r r f d三.计算1.. 计算⎰⎰-+=+-⋅+22)(4122222x a a xady y x a y x dx2. 计算⎰⎰-Ddxdy y x ||,其中D 是由2,0,1,0====y y x x 所围成的区域.3. 求由x e z y 222-=+与平面1,0==x x 所围立体体积.4.D 由直线x y y x ===,2,4所围成,求⎰⎰--Dxdxdy x e 22.5.计算⎰⎰-=Dd y x I σ||,其中0,0,1:22≥≥≤+y x y x D .6.计算⎰⎰⎰Ω+dV z x )(,其中22221,:y x z y x z --=+=Ω所围的空间区域.四.应用题。
第九章 重积分(A)1.填空题(1) 设()y x y x P 2,=,()23,y x y x Q =,定义于:D 10<<x ,10<<y ,则()σd y x P D⎰⎰, ()⎰⎰Dd y x Q σ,(2) 设曲顶柱体的顶面是()y x f z ,=,()D y x ∈,,侧面是母线平行于z 轴,准线为D的边界线的柱面,则此曲顶柱体的体积用重积分可表示为=V 。
(3) 在极坐标系中,面积元素为 。
2.利用二重积分的性质,比较下列积分大小(1) ()⎰⎰+Dd y x σ2与()⎰⎰+Dd y x σ3,其中积分区域D 由x 轴,y 轴以及直线1=+y x 所 围成。
(2) ()⎰⎰+D d y x σ2与()⎰⎰+Dd y x σ3,其中积分区域D 是由圆周()()21222=-+-y x 所围成。
3.利用二重积分性质,估计积分()⎰⎰++=Dd y x I σ92222的值,其中D 是圆形闭区域422≤+y x 。
4.交换积分()⎰⎰--a ax ax xa dy y x f dx 2222,的积分次序。
5.交换积分()⎰⎰-2120,ydx y x f dy 的积分次序。
6.交换二次积分()⎰⎰+-aa y y a y x f dy 022,的积分次序。
7.计算()⎰⎰+Dd y x σ23,其中D 是由两坐标轴及直线2=+y x 所围成的闭区域。
8.计算()⎰⎰+Dd y x x σcos ,其中D 是顶点分别为()0,0,()0,π和()ππ,的三角形区域。
9.计算()⎰⎰+Dyd x σsin 1,其中D 是顶点分别为()0,0,()0,1,()2,1和()1,0的梯形闭区域。
10.计算二重积分⎰⎰Ddxdy ,其中区域D 由曲线21x y -=与12-=x y 围成。
11.计算二重积分⎰⎰Dd xy σ2,其中D 是由圆周422=+y x 及y 轴所围成的右半闭区域。
高等数学三重积分例题一、计算三重积分∭_varOmega z dV,其中varOmega是由锥面z = √(x^2)+y^{2}与平面z = 1所围成的闭区域。
1. 利用柱坐标计算在柱坐标下x = rcosθ,y = rsinθ,z = z,dV = rdzdrdθ。
锥面z=√(x^2)+y^{2}在柱坐标下就是z = r。
由锥面z = r与平面z = 1所围成的闭区域varOmega,其在柱坐标下的范围为:0≤slantθ≤slant2π,0≤slant r≤slant1,r≤slant z≤slant1。
2. 计算积分则∭_varOmegaz dV=∫_0^2πdθ∫_0^1rdr∫_r^1zdz。
先计算关于z的积分:∫_r^1zdz=(1)/(2)(1 r^2)。
再计算关于r的积分:∫_0^1r×(1)/(2)(1 r^2)dr=(1)/(2)∫_0^1(rr^3)dr=(1)/(2)((1)/(2)-(1)/(4))=(1)/(8)。
最后计算关于θ的积分:∫_0^2πdθ = 2π。
所以∭_varOmegaz dV=(1)/(8)×2π=(π)/(4)。
二、计算三重积分∭_varOmega(x + y+z)dV,其中varOmega是由平面x = 0,y = 0,z = 0及x + y+z = 1所围成的四面体。
1. 利用直角坐标计算对于由平面x = 0,y = 0,z = 0及x + y + z=1所围成的四面体varOmega,其范围为0≤slant x≤slant1,0≤slant y≤slant1 x,0≤slant z≤slant1 x y。
则∭_varOmega(x + y + z)dV=∫_0^1dx∫_0^1 xdy∫_0^1 x y(x + y + z)dz。
2. 计算积分先计算关于z的积分:∫_0^1 x y(x + y+z)dz=(x + y)z+(1)/(2)z^2big|_0^1 x y=(x + y)(1 x y)+(1)/(2)(1 x y)^2展开得x + y-(x^2+2xy + y^2)+(1)/(2)(1 2x 2y+x^2+2xy + y^2)进一步化简为x + y x^2-2xy y^2+(1)/(2)-x y+(1)/(2)x^2+xy+(1)/(2)y^2即(1)/(2)-x^2-xy (1)/(2)y^2。
重积分练习题A一、填空题1.222x y R σ+≤=⎰⎰323R π; 2.1(1)x y x y d σ+≤++=⎰⎰2;(对称性及积分性质3) 3. 将二重积分(,)Df x y d σ⎰⎰化为二次积分1(,)(,)(,)x yf x y dx f x y dy f x y dy =+⎰,其中D 为,0,y x y y ===在第一象限所围成的封闭区域;4. 改变积分次序 (1)2120(,)yy dy f x y dx -=⎰⎰12201(,)(,)xdx f x y dy dx f x y dy -+⎰⎰⎰;(2)120(,)xxdx f x y dx -=⎰⎰12201(,)(,)y ydy f x y dx dy f x y dx -+⎰⎰⎰⎰;5. 将二重积分(,)Df x y d σ⎰⎰转化为极坐标系下的两次单积分2cos 20(cos ,sin )d f d πθθρθρθρρ⎰⎰,其中D为0,y y ==6. 将三重积分(,,)f x y z dv Ω⎰⎰⎰化为三次积分110(,,)xxydx dy f x y z dz -⎰⎰⎰,其中Ω为z xy =,1,0x y z +==所围成的封闭区域;7.将三重积分(,,)f x y z dvΩ⎰⎰⎰化为柱面坐标系下的三次积分21(cos ,cos ,)d d f z dz πρθρρρθρθ⎰⎰,其中Ω为z =,z =所围成的封闭区域.二、计算题 1. 计算二重积分D xydxdy ⎰⎰,其中D 是由,1,3y x xy x ===所围成的区域;解:3321211111()10ln 322xxDxydxdy dx xydy x x dx x ==-=-⎰⎰⎰⎰⎰2. 计算二重积分()Dx y dxdy +⎰⎰,其中D 是由,2,1y x y x y ===所围成的区域;解:1112200022177()()()2824y yy y Dx y dxdy dy x y dx x xy dy y dy +=+=+==⎰⎰⎰⎰⎰⎰3.计算二重积分D,其中D : 22(1)1x y -+≤;解:极坐标系下,由对称性2cos 23220016322cos 39Dd d d ππθθρρθθ===⎰⎰⎰4. 计算二重积分2211Dxydxdy x y +++⎰⎰,其中D :221,0x y x +≤≥;解:由对称性1222222110,2111D D D xy dxdy dxdy dxdy x y x y x y ==++++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰,其中1D 为D 的第一象限部分 所以原式11222200122ln 2112D dxdy d d xyπρπθρρ===+++⎰⎰⎰⎰5.计算三重积分Ω⎰⎰⎰,其中Ω是由柱面y =及平面0, (0),0z z a a y ==>=所围成的区域;解:运用柱面坐标系22cos 2cos 2222022320248cos 39aa d d zdz d d a a d ππθθπθρρθρρθθΩ====⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰6. 计算三重积分3z dv Ω⎰⎰⎰,其中Ω:1z ≥≥解:运用先重后单法2221133506x y z z dv z dzdxdy z dz ππΩ+≤===⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰B1.计算二重积分D,其中D 是由,1,0y x y x ===所围成的区域;解:31112220002122()339yDdy y xy dx y dx y ⎡⎤==--==⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰.(要先对y 积)2. 计算二重积分sin sin sin Dxdxdy x y +⎰⎰,其中:0,0D x y ππ≤≤≤≤; 解:由对换对称性,sin sin sin sin sin sin D Dx ydxdy dxdy x y x y =++⎰⎰⎰⎰, 所以2sin 1sin sin 11()1sin sin 2sin sin sin sin 22D D DD x x y dxdy dxdy dxdy dxdy x y x y x y π=+==+++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰. 3.计算二重积分)Dy dxdy ⎰⎰,其中D 为224x y +=和22(1)1x y ++=所围成的区域;; 解:记1D :224x y +≤,2D :22(1)1x y ++≤,由对称性12)DDD D y dxdy ==-⎰⎰⎰⎰ 3222cos 2220002163239d d d d ππθπθρρθρρπ-=-=-⎰⎰⎰⎰4. 设直线l 过点(1,0,0)A 和(0,1,1)B 两点,将l 绕z 旋转一周所得旋转曲面为∑,∑与平面0z =和2z =所围成的立体为Ω,求Ω的形心坐标(即密度为1时的质心坐标).解:直线l 的参数1,,x t y t z t =-==,所以∑的方程为222122x y z z +=-+,由对称性 0,0x y ==,2222222221220222122(122)75(122)x y z z x y z z zdzdxdyzdv z z z dz z dvdzdxdyz z dz +≤-+ΩΩ+≤-+-+====-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰5. 设函数()0f x >且连续,222()22()()()()t D t f x y z dv F t f x y d σΩ++=+⎰⎰⎰⎰⎰,22()2()()()D t ttf x y d G t f x dxσ-+=⎰⎰⎰,其中2222222(){(,,)|},(){(,)|}t x y z x y z t D t x y x y t Ω=++≤=+≤. (1) 讨论()F t 在(0,)+∞内的单调性; (2) 证明当0t >时,2()()F t G t π>.(1)解:222222220()()sin ()4()t tt f x y z dv d d r f r dr r f r dr ππθϕϕπΩ++==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰222220()()()2()ttD t f x y d d rf r dr rf r dr πσθπ+==⎰⎰⎰⎰⎰,所以220202()()()ttr f r drF t rf rdr =⎰⎰,2222222200222202[()()()()]2()[()()()0(())(())t ttttt f t rf r dr tf t r f r dr f t tr t r f r drF t rf r dr rf r dr --'==>⎰⎰⎰⎰⎰所以()F t 在(0,)+∞内的单调递增; (2)因为220()2()tttf x dx f r dr -=⎰⎰,所以202()()()ttrf r drG t f r dr π=⎰⎰,令222222220002222002()2()[()][()][()]2()()()2()()[()][()]tttttttttr f r drrf r drr f r dr f r dr rf r dr h t F t G t rf rdrf r drrf r dr f r dr π-=-=-=⋅⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰,222220()[()][()][()]t tt v t r f r dr f r dr rf r dr =-⎰⎰⎰,则(0)0v =,当0t >时,222222220()()()()()2()()tttv t t f t f r dr f t r f r dr tf t rf r dr '=+-⎰⎰⎰22222220()(2)()()()()0t t f t t r tr f r dr f t t r f r dr =+-=->⎰⎰所以当0t >时,()(0)0v t v >=,所以2222()()()()0[()][()]ttv t h t F t G t rf r dr f r dr π=-=>⋅⎰⎰,即2()()F t G t π>.。
重积分典型例题一、二重积分的概念、性质n1、二重积分的概念: f (x, y) d lim0 f ( i, i) iD 0i 1其中:D:平面有界闭区域,:D 中最大的小区域的直径(直径:小区域上任意两点间距离的最大值者),i : D 中第i 个小区域的面积2、几何意义:当f(x,y) 0时, f (x, y) d 表示以曲面z f(x,y)为曲顶,DD 为底的曲顶柱体的体积。
所以1 d 表示区域 D 的面积。
D3、性质(与定积分类似) ::线性性、对积分区域的可加性、比较性质、估值性质、二重积分中值定理 (03 年)1、在直角坐标系下计算二重积分(1) 若 D 为X 型积分区域: a x b, y1(x) y y2( x) ,则b y2( x )f(x, y)dxdya dxy(x)f (x, y)dyD a y1( x)2)若 D 为Y 型积分区域: c y d, x1( y) x x2( y) ,则d x2( y)D f(x,y)dxdycdyx1(y)f(x,y)dx3)D 必须经过分割才能化为若干块X-型或者Y-型区域之和,如图,则f ( x , y) d x d y ( f , x ) y d x d y ( ,f )x y d x d y( ,f) x y d xD D1 D2 D3、二重积分的计算(4)被积函数含有绝对值符号时,应将积分区域分割成几个子域,使被积函数 在每个子域保持同一符号,以消除被积函数中的绝对值符号。
(5)对称性的应用f (x, y)dxdy 2 f ( x, y)dxdy, f(x,y)关于y 为偶函数 区域D关于 x 轴对称 D D10, f (x, y)关于y 为奇函数f ( x, y)dxdy 2 f (x, y)dxdy, f (x, y)关于x 为偶函数 区域 D 关于 y 轴对称 D D10, f (x, y)关于x 为奇函数6)积分顺序的合理选择:不仅涉及到计算繁简问题,而且又是能否进行计算积分 例 1.设 f (x, y ) 为连续函数,交换二次积分1 0 0 0dy f (x,y )dx dy f (x,y )dx 的积分次序。
重积分复习题一.二重积分1.交换积分顺序2111d (,)d x x f x y y --⎰⎰(011d (,)d d (,)d y f x y x y f x y x -=+⎰⎰⎰)2.交换积分顺序2113(3)201d (,)d d (,)d xx x f x y y x f x y y -+⎰⎰⎰⎰(1320d (,)d y y f x y x -=⎰)3.计算112111224d d d d y y xxyy e x y e x +⎰⎰⎰⎰(=3182e -)4.求二重积分66cos d d yx y x x ππ⎰⎰(=12) 5.计算二重积分2d d Dx y x y ⎰⎰,D由221x y -=,0y =,1y =围成(21)15-.6.计算d d D yx y x⎰⎰,D 由2,,4,2y x y x x x ====围成(=9).7.计算22d d D xx y y⎰⎰,D 由2,,1x y x xy ===围成(=94). 二.极坐标下的二重积分1.化二重积分为极坐标形式20d (,)d Ry f x y x⎰⎰(2sin 20d (cos ,sin )d R f πρθρθρθρρ=⎰⎰)2.化二重积分为极坐标形式22d ()d Rx f x y y +⎰⎰(20()dRf πρρρ=⎰)3.利用极坐标计算sin d Dx y ⎰⎰,D :22224x y ππ≤+≤(26π-),4.利用极坐标计算(123)d d Dx y x y --⎰⎰,D 为圆222x y R +=围成(2R π)5.利用极坐标计算d Dx y ⎰⎰,D 由22x y Rx +=围成.三.二重积分的应用1.计算由曲面24z x =-、坐标面及平面24x y +=所围的立体的体积(403=).2.计算由221,0z x y z =--=所围立体的体积(13π=)3.求锥面z =被柱面22z x =所割下部分的面积(=)4.求球面2221x y z ++=为平面11,42z z ==所夹部分的面积(2π=)5.设半径为R 的球面∑的球心在定球面2222(0)x y z a a ++=>上,问R 为何值时,∑在定球面内部的那部分的面积最大?四.三重积分1.利用直角坐标计算3d d d (1)x y zx y z Ω+++⎰⎰⎰,Ω是0,0,0,1x y z x y z ===++=所围成的四面体(=15(ln 2)28- 2.利用直角坐标计算3d d d ()x y zx y z Ω++⎰⎰⎰,Ω:12,12,12x y z ≤≤≤≤≤≤(=73ln 2ln522-) 3.用柱面坐标计算22d d d 1x y zx y Ω++⎰⎰,Ω由222x y z +=及1z =围成(=(ln 22)2ππ-+.4.用柱坐标计算22()d d d x y x y z Ω+⎰⎰⎰,Ω由222x y z +=,2z =围成(=163π).5.计算22()dV x y z Ω++⎰⎰⎰,Ω由曲线220y zx ⎧=⎨=⎩绕z 轴旋转一周所得曲面与4z =所围成.(2563π)6.利用球面坐标计算d d d xyz x y z Ω⎰⎰⎰,Ω由0x =,0y =,0z =及2221x y z ++=所围在第一卦限内的区域.(=148)7. 利用球面坐标计算22()d d d x y x y z Ω+⎰⎰⎰,Ω由z z ==及0z =所围成.(=12415π)8.计算()dV x z Ω+⎰⎰⎰,Ω由z =与z =围成(=8π)(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
2008-2011
1.求积分
⎰⎰-+.
D 22
dxdy 4y x
,其中9y x :D 22≤+。
(8分)
2.计算积分⎰⎰⎰Ωdxdydz a
x 22
,其中1c z b y a x :222222≤++Ω。
(8分)
3.空间区域Ω由曲面22y x z +=
和224y x z --=围成,则⎰⎰⎰Ω
dxdydz z y x f ),,(在
球面坐标下的三次积分为 。
4(10分).求圆柱体Rx y x 222≤+包含在抛物面Rz y x 222=+和xoy 平面之间那部分立体的体积。
5.计算二重积分dy y
x dx x
⎰⎰
61
6ln 1
6.设Ω是由曲面z y x 222=+及4=z 所围成的有界闭区域.三重积分⎰⎰⎰Ω
dxdydz z y x f ),,(在柱面坐标系下表示为( )。
A.
⎰⎰⎰
2
20
20
2
z)dz ,sin ,cos f(d d ρπ
θρθρρθ
B.
⎰
⎰⎰
2
20
20
202
dz z),sin ,cos f(d d ρπρθρθρρθ
C.
⎰
⎰⎰
2
20
42
20
2dz z),sin ,cos f(d d ρπ
ρθρθρρθ D.⎰⎰⎰204
20dz z),sin ,cos f(d d ρθρθρρθπ
7、交换积分次序
⎰⎰
--2
1
222
),(x x x
dy y x f dx =
8、(8分)设区域{}
1|),(22≤+=y x y x D ,求二重积分⎰⎰+++=D dxdy y
x xy
I 2211. 9、(8分)计算三重积分
⎰⎰⎰Ω
++dxdydz z y x )(222,其中Ω是2
222a z y x <++。
一、(选择题)(1)⎰⎰
=e 1
x
ln 0
dy )y ,x (f dx I ,变换积分次序得(其中f(x,y)是连
续函数。
) (A)⎰⎰
=e
1x ln 0
dx )y ,x (f dy I (B)⎰⎰=1
e
e
y dx )y ,x (f dy I
(C)⎰
⎰=x
ln 0
e 1
dx )y ,x (f dy I (D) ⎰⎰=e e
1
y dx )y ,x (f dy I 答:
(B ) (2)
⎰⎰
≤++1
y x 5
2222dxdy y x 的值等于
(A)π35 (B)π65 (C)π710 (D)π11
10
答:(B )
解:⎰⎰≤++1
y x 5
2222dxdy y x =π=⋅π=π=θ⎰⎰⎰π651252dr r 2rdr r d 1057
201052
二、(填空题)(1)交换积分次序⎰⎰⎰⎰+8
2
8
x
2
1
x x
dy )y ,x (f dx dy )y ,x (f dx 2
= 。
解:⎰⎰⎰⎰+84
y
2
41
y y
dx )y ,x (f dy dx )y ,x (f dy
(2)交换积分次序⎰⎰
--2
1
x x 2x
22
dy )y ,x (f dx =⎰⎰-+-1
0y 11y
22
dx )y ,x (f dy 。
三、计算二重积分⎰⎰D
xdxdy ,其中D 是由y=0,y=x,x=1围成。
解:⎰⎰D
xdxdy =31
dx x xdy dx 1
021
0x
0==⎰⎰⎰
四,试将二重积分⎰⎰σD
d )y ,x (f 化为直角坐标系的两个不同次序的二次积分,
其中D 由曲线
x y x
1
≤≤和1≤x ≤2组成。
解:⎰⎰σD
d )y ,x (f =⎰⎰⎰⎰⎰⎰+=2
1
2
y
1
2
12
y
12
1
x
x
1dx )y ,x (f dy dx )y ,x (f dy dy )y ,x (f dx
五、计算二重积分⎰⎰D
ydxdy ,其中D 是由曲线y=0,x=1及y=x 2所围成的闭区
域。
解:⎰⎰D
ydxdy =[]
[]
10
1
x 10
1dx x 21dx y 2
1
ydy dx 10
5
1041
0x 0
2
1
0x 0
2
2=
==
=⎰⎰⎰⎰
六,⎰⎰σ--D
y x
d e 2
2
其中D 是圆域x 2+y 2≤1。
解:⎰⎰σ--D
y
x
d e 2
2
=)e 1(e 212rdr e d 11
r 20
1
r
22
--π
--π=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡-π=θ⎰⎰
一、设物体由曲面22y x 6z --=与)y x (2z 22+=所围成,其上任一点处的密度为f(x 2+y 2+z 2)(其中f 是连续函数),则该物体的质量在柱面坐标下的累次积分为:⎰⎰⎰
π
-+θ202
0r 6r
2222dz )z r (f rdr d 。
解:曲面22y x 6z --=与)y x (2z 22+=的交线是:x 2+y 2=2,z=2
二,求由曲面z=6-x 2-y 2及22y x z +=所围的立体的体积。
解:两曲面的交线是:⎩⎨⎧==+2z 4
y x 22
V=332r 31r 41r 32dr )r r 6(r 2dz rdr d dV 2
3422
0220
2
r 6r
2
π=
⎥⎦⎤⎢⎣⎡
--π=--π=θ=⎰⎰⎰⎰
⎰⎰⎰π
-Ω
三、将⎰⎰⎰Ω
dxdydz )y (f 化为球坐标系下的三次积分,其中Ω是由上半球面
22y x 1z --=及平面z=0所围成的区域,f(y)在Ω上连续。
解:⎰⎰⎰Ω
dxdydz )y (f =⎰
⎰⎰π
πϕθϕϕθ20
20
1
2dr sin r )sin sin r (f d d
四、计算三重积分⎰⎰⎰Ω
+dxdydz )y x (22,其中Ω是由锥面x 2+y 2=z 2与平面
z=a(a>0)围成的空间区域。
解:
⎰⎰⎰Ω
+dxdydz )y x
(2
2
=5a
054a 03
20
a
0a r 2
a 10r 51r 4
a
2dr )r a (r 2dz r rdr d π=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=-π=θ⎰⎰
⎰⎰π
五、计算⎰⎰⎰Ω
zdv ,其中Ω是由,y x z 22+≥x 2+y 2+z 2=R 2所确定(R >0)。
解:⎰⎰⎰Ω
zdv =4
R
044
220
40
R
2R 8
1r 41sin 212d sin r cos r d d π=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥
⎦⎤
⎢⎣⎡ϕπ=ϕϕϕϕθπ
π
π⎰⎰⎰
六,球心在原点,半径为R 的球体,在其上任意一点的体密度与这点到球心的距离成正比,求这球体的质量。
解:密度为222z y x ++=ρ m=⎰⎰⎰
⎰⎰⎰π
π
Ω
ϕ⋅ϕθ=++20
R
2222dr sin r r d d dV z y x =2π []4R
40R r 41cos π=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅ϕ-π 七、计算三重积分
⎰⎰⎰
Ω
++dV z y x 222,其中Ω是由22y x z +≥与
)y x (1z 22+-≤所确定。
解:⎰⎰⎰Ω
++dV z y x 2
2
2
=⎰
⎰⎰π
πϕ⋅ϕθ20
40
1
2
dr sin r r d d =⎰⎰⎰π
πϕϕθ20
40
1
3dr r d sin d
=2π()
42
241221-π=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛-。